摘 ?要：為幫助高中學(xué)生轉(zhuǎn)變物理學(xué)習(xí)中的迷思概念，教師可通過高階反思策略在“引發(fā)認(rèn)知沖突”與“迷思概念轉(zhuǎn)變”之間搭建橋梁，探索認(rèn)知沖突產(chǎn)生后迷思概念轉(zhuǎn)變成功發(fā)生所需的教學(xué)支持。高階反思策略由診斷、聚焦、尋徑、落實四個環(huán)節(jié)組成，它提供了有效的教學(xué)原則指導(dǎo)，使教學(xué)設(shè)計的得出有據(jù)可依，使教學(xué)原則的落地有章可循。

關(guān)鍵詞：迷思概念;高階反思策略;認(rèn)知沖突;二階診斷測試;知識創(chuàng)生平臺

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ?文章編號：1003-6148（2020）10-0017-4

1 ? ?問題的提出

新時代普通高中教育的轉(zhuǎn)型發(fā)展，必然以學(xué)校課程改革為落實載體，以中觀層面的學(xué)科教學(xué)為主渠道。與初中物理教學(xué)相比較，高中物理教學(xué)更強調(diào)知識的建構(gòu)過程，注重精準(zhǔn)概念的建立。

迷思概念即學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容持有的錯誤的、不科學(xué)的觀點和看法。在高中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生廣泛持有迷思概念，必然直接影響教師在幫助學(xué)生建構(gòu)知識、解決問題等學(xué)科教學(xué)核心環(huán)節(jié)中的教學(xué)行為。因此，探索如何在高中物理教學(xué)中實現(xiàn)迷思概念轉(zhuǎn)變，顯得尤為迫切。下文就以“超重、失重”的教學(xué)為例，對此加以說明。

2 ? ?迷思概念轉(zhuǎn)變的障礙

研究表明，對于課堂教學(xué)中普遍存在的“灌輸式設(shè)計”傾向，迷思概念轉(zhuǎn)變的障礙主要有三點：

其一，認(rèn)知沖突不易在個體學(xué)習(xí)情境中發(fā)生，尤其是對于元認(rèn)知能力較差的學(xué)生。

其二，高中物理學(xué)習(xí)涉及的物理現(xiàn)象往往比較復(fù)雜，學(xué)生對其認(rèn)知大都是零星的、碎片化的。概念轉(zhuǎn)變過程意味著碎片化認(rèn)知的修改與整合，而傳統(tǒng)的概念轉(zhuǎn)變教學(xué)策略沒有為這些修改與整合提供必要的認(rèn)知交互、會話條件。上述兩個話題存在一個共同突破口：設(shè)計協(xié)同學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供與同伴發(fā)生認(rèn)知沖突的機會，為不同個體提供碎片化認(rèn)知修改與整合的機會。

其三，即便引發(fā)了認(rèn)知沖突，也并不意味著概念轉(zhuǎn)變成功發(fā)生。學(xué)生也有可能會為自己的迷思概念找到其他的適用場景，繼而繼續(xù)忽視精準(zhǔn)概念的存在。

3 ? ?破局之道——高階反思策略

高階反思即應(yīng)用高階思維，通過界定問題、提出假設(shè)、開展調(diào)研對需研究的問題全程加以反思、研討。高階反思教學(xué)策略對上述問題的破解之道在于：通過教師的高階反思來設(shè)置可發(fā)展、可延伸的教學(xué)情境以引發(fā)認(rèn)知沖突，讓學(xué)生意識到自己的迷思概念及其不合理之處。教師通過高階反思策略在“引發(fā)認(rèn)知沖突”與“迷思概念轉(zhuǎn)變”之間搭建橋梁，探索認(rèn)知沖突產(chǎn)生后，迷思概念轉(zhuǎn)變成功發(fā)生所需的教學(xué)支持。

筆者認(rèn)為，教師高階反思內(nèi)容和目標(biāo)邏輯關(guān)系主要有四個環(huán)節(jié)，如圖1所示。

3.1 ? ?診斷

診斷即教師通過高階反思診斷出學(xué)生群體迷思概念的內(nèi)容本體和在物理教學(xué)中的表征形式。

在“超重、失重”的教學(xué)過程中，筆者結(jié)合學(xué)生對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的常規(guī)認(rèn)知，設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，并在授課前、后開展兩類診斷迷思概念的學(xué)習(xí)任務(wù)：

第一類，同伴之間互相撰寫批判性文本并協(xié)同繪制概念圖，可視化學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的群體認(rèn)知，從中識別學(xué)生持有群體迷思概念的節(jié)點、鏈接或關(guān)系（如圖2）。再通過學(xué)生的發(fā)聲思維，發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知集中在何種情況下會超重或失重并知道重力不變，但多數(shù)學(xué)生時間稍長便說不清原因。

第二類，開展二階診斷測試，設(shè)計由“什么是重力—為什么初中里我們認(rèn)為彈簧秤的示數(shù)就是重力的大小”二階段思考題構(gòu)成的診斷測試，識別學(xué)生持有的群體迷思概念及其理由。測試發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生只是知道這兩個結(jié)論。這就有力地解釋了以往學(xué)生為什么“學(xué)了容易忘，學(xué)了不會用，學(xué)了依然有大量誤解”。

兩類診斷明確指出 “超重、失重”部分的群體迷思概念就是“示重”，其表征形式就是只記結(jié)論，不究原因。

3.2 ? ?聚焦

聚焦即在迷思概念轉(zhuǎn)變過程中，識別出認(rèn)知沖突已經(jīng)產(chǎn)生，但迷思概念轉(zhuǎn)變并未成功發(fā)生的群體迷思概念及其認(rèn)知發(fā)展路徑。

聚焦可借助知識創(chuàng)生平臺中的9種支架（見表1）或自建支架，分別可視化記錄學(xué)生及有經(jīng)驗的教師對這些迷思概念的修改與整合路徑。

教學(xué)片段1：教師給出任務(wù)，如用彈簧秤測鉤碼重力，在任何情況下彈簧秤的示數(shù)都等于物體重力的大小嗎？學(xué)生探究并給出自己的觀點。

生：不是。鉤碼靜止時，彈簧秤的示數(shù)才等于物體重力大小——增加結(jié)論。

生：不是。如果彈簧秤豎直向上加速，彈簧秤的示數(shù)不等于物體重力大小——增加反對觀點。

生：如果彈簧秤豎直向下加速，彈簧秤的示數(shù)也不等于物體重力大小——增加觀點。

教學(xué)片段2：教師手提彈簧秤緩緩上升、緩緩下降、突然上升、突然下降（使用力傳感器），請同學(xué)們觀察拉力大小的變化情況——增加證據(jù)。

……

師：引導(dǎo)學(xué)生得出，當(dāng)物體具有向上的加速度時，物體對懸掛物的拉力大于物體的重力。這種現(xiàn)象我們就稱它為超重——給出結(jié)論。

與之類比，當(dāng)物體具有向下的加速度時，物體對懸掛物的拉力小于物體的重力。這種現(xiàn)象我們就稱它為失重——進(jìn)行類比。

通過對比師生兩類人的表征結(jié)果，便可識別出認(rèn)知沖突確已發(fā)生——彈簧秤的示數(shù)等于物體重力大小是有具體條件的;認(rèn)知發(fā)展路徑也逐漸明晰，運用牛頓第二定律進(jìn)行分析推理確有成效，什么是“示重”已呼之欲出;教師只需乘勢將“示重”再明確總結(jié)一下，精準(zhǔn)概念便水到渠成。

3.3 ? ?尋徑

尋徑即通過訪談學(xué)生和教師，首先分析迷思概念轉(zhuǎn)變的障礙和產(chǎn)生障礙的原因，其次從學(xué)科教學(xué)設(shè)計與實施層面探索克服這些障礙的條件，再次依據(jù)條件擬定教學(xué)原則，最后將這些教學(xué)原則以有助于學(xué)生迷思概念轉(zhuǎn)變的方式組織起來，識別出開展學(xué)科教學(xué)活動的理想序列。

教學(xué)活動的理想序列見表2，概念轉(zhuǎn)變障礙及克服條件示例見表3。

3.4 ? ?落實

落實即整合迷思概念轉(zhuǎn)變條件、原則和序列，設(shè)計與實施教學(xué)活動。落實分為設(shè)計、實施與評估三個環(huán)節(jié)。設(shè)計環(huán)節(jié)初步確定設(shè)計流程及操作策略;實施環(huán)節(jié)通過知識創(chuàng)生平臺收集學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)，進(jìn)行動態(tài)分析，給予學(xué)生高質(zhì)量的反饋;評估環(huán)節(jié)分析學(xué)生的迷思概念修改與整合路徑和對核心概念的認(rèn)知層級，并針對評估出的問題迭代，改進(jìn)設(shè)計;最終確立教學(xué)活動的設(shè)計流程、操作策略。落實環(huán)節(jié)務(wù)必根據(jù)實際情況因人而異，不可盲目照搬。

4 結(jié) ? ?語

促進(jìn)迷思概念轉(zhuǎn)變發(fā)生的學(xué)科教學(xué)策略，以往研究多以美國心理學(xué)家Posner等人提出的四個概念轉(zhuǎn)變條件為基礎(chǔ)，但Posner等人并未說明在物理教學(xué)實踐中如何實現(xiàn)這些條件?？梢灾苯咏梃b、演繹的結(jié)論匱乏，向來是該領(lǐng)域研究的難點。

“高階反思策略”（如圖3）不是“目標(biāo)、內(nèi)容、評價、設(shè)計與實施”等教學(xué)要素呈現(xiàn)次序的簡單重置，它是以迷思概念轉(zhuǎn)變?yōu)槟康?，圍繞概念有效轉(zhuǎn)變確定和表述目標(biāo)，設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，通過設(shè)置真實學(xué)習(xí)任務(wù)的表現(xiàn)性評價，尋求目標(biāo)達(dá)成的路徑，確立教學(xué)活動的理想序列，幫助學(xué)生對物理概念、規(guī)律的價值和意義不斷形成認(rèn)知，最終完成迷思概念轉(zhuǎn)變?？傊?，教學(xué)設(shè)計的得出有理有據(jù)有技術(shù)，教學(xué)原則的落地可范可鑒可操作。

參考文獻(xiàn)：

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[3]黃皓.“5E學(xué)習(xí)環(huán)”探究教學(xué)模式初探——以“設(shè)計、制作一個由簡單機械組成的機械模型”為例[J].物理教學(xué)探討，2014，32（4）：68-71.

（欄目編輯 ? ?趙保鋼）